Question

9．地球是一顆藍(lán)色的星球，表面大部分被海洋覆蓋，海水中蘊(yùn)含的元素多達(dá)80多種．通過(guò)海水曬制可得粗鹽，粗鹽除NaCl外，還含有MgCl₂、CaCl₂、MgSO₄以及泥沙等雜質(zhì)．以下是一種制備精鹽的實(shí)驗(yàn)方案，步驟如下（用于沉淀的試劑稍過(guò)量）：

回答下列問(wèn)題：
（1）操作①能否改用硝酸鋇溶液？說(shuō)明原因．否．因?yàn)橐�入新的雜質(zhì)離子NO₃^-．
（2）進(jìn)行操作①后，判斷BaCl₂過(guò)量的方法是取少量操作①后的上層清液，并滴加少量硫酸鈉溶液，有白色沉淀生成，則BaCl₂過(guò)量．
（3）加入Na₂CO₃的目的是除去Ca²⁺、Ba²⁺．為什么不先過(guò)濾而后加Na₂CO₃溶液，其理由是一次過(guò)濾，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟．
（4）濾液的主要成分有NaCl、NaOH、Na₂CO₃．此實(shí)驗(yàn)方案尚需完善，具體步驟是向?yàn)V液中加入適量的稀鹽酸以除去氫氧化鈉和碳酸鈉．
（5）請(qǐng)?jiān)賹?xiě)一種實(shí)驗(yàn)方案，添加沉淀試劑的步驟為：NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）在除雜質(zhì)的同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)；
（2）利用硫酸根離子檢驗(yàn)鋇離子的存在；
（3）在②步后，溶液中存在的物質(zhì)有：未反應(yīng)的氯化鋇、氯化鈣，需要將鋇離子和鈣離子除去；
（4）過(guò)濾前的溶液中加入的碳酸鈉和氫氧化鈉都是過(guò)量的，反應(yīng)后兩者都有剩余，需要加入一種試劑將溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子除去；
（5）根據(jù)氯化鋇溶液和氫氧化鈉溶液的順序可以顛倒進(jìn)行解答．

解答 解：（1）在除去雜質(zhì)的同時(shí)不要引入新的雜質(zhì)，加入硝酸鋇會(huì)生成新的雜質(zhì)硝酸鈉．故答案為：否．因?yàn)橐�入新的雜質(zhì)離子NO₃^-．
（2）檢驗(yàn)鋇離子一般用硫酸根離子檢驗(yàn)，但是也不能引入新的雜質(zhì)，故答案為：取少量操作①后的上層清液，并滴加少量硫酸鈉溶液，有白色沉淀生成，則BaCl₂過(guò)量．
（3）加入Na₂CO₃的目的是除去Ca²⁺、Ba²⁺．因?yàn)樘妓岣�能和鈣離子、鋇離子結(jié)合成碳酸鈣和碳酸鋇兩種沉淀．不先過(guò)濾而后加Na₂CO₃溶液，其理由是一次過(guò)濾，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟．
故答案為：除去Ca²⁺、Ba²⁺；一次過(guò)濾，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟．
（4）濾液的主要成分有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃．此實(shí)驗(yàn)方案尚需完善，具體步驟是：向?yàn)V液中加入適量的稀鹽酸以除去氫氧化鈉和碳酸鈉．故答案為：NaCl、NaOH、Na₂CO₃；向?yàn)V液中加入適量的稀鹽酸以除去氫氧化鈉和碳酸鈉．
（5）氯化鋇溶液和氫氧化鈉溶液的順序可以顛倒，所以添加沉淀試劑的步驟為：氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液．故答案為：NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了在粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)中的除雜原則：在除去雜質(zhì)的同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)．